JP7310498B2 - レーザ加工システム及び制御プログラム - Google Patents
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Description
本実施形態に係るレーザ加工システム1の概略構成について図1を用いて説明する。本実施形態に係るレーザ加工システム1は、PC(Personal Computer)7、レーザ加工部2、レーザコントローラ5等を備える。また、レーザ加工部2は、レーザヘッド部3および電源ユニット6等を有する。レーザ加工部2は、レーザコントローラ5から送信される情報に基づいて、被加工物Wの表面WAに対してレーザ光Lを2次元走査して照射し、文字、記号、図形等のオブジェクトをマーキングするレーザ加工を行う。
次に、レーザ加工システム1の電気的構成について、図2を用いて説明する。PC7は、図1で示した構成の他に、制御部70、制御回路74等を備える。制御部70は、CPU71、RAM72、ROM73、およびHDD(Hard Disk Drive)75等を有する。PC7にはレーザ加工のためのアプリケーションソフトウェアが予めインストールされている。ROM73にはファームウェア等が記憶されている。RAM72はCPU71が各種の処理を実行するための主記憶装置として用いられる。また、HDD75には加工処理のプログラムおよび文字パラメータ情報等が記憶されている。また、HDD75には、レーザ加工のためのアプリケーションソフトウェアと連携して使用される後述する第1データテーブル100(図3)および第2データテーブル102(図4)等が記憶されている。CPU71、RAM72、およびROM73は、不図示のバス線により相互に接続されている。また、CPU71とHDD75は、不図示の入出力インターフェースを介して接続されている。また、PC7は加工データをレーザコントローラ5へ送信する送信部(不図示)を有する。
次に、レーザ加工システム1でカラーマーキングが行われる際の、レーザ光Lの加工条件について説明する。カラーマーキングとは、被加工物Wにレーザ光Lを照射することによって、被加工物Wの表面WAを酸化で着色することをいう。尚、レーザ加工システム1は、カラーマーキングだけでなく、レーザ光Lで被加工物Wの表面WAを掘り込むことによって行う、通常のマーキングも可能である。
図5のフローチャートで表された制御プログラムは、制御部70のROM73に記憶されており、レーザ光Lによるカラーマーキングが行われる際に、制御部70のCPU71により実行される。従って、後述する処理において、制御対象がレーザ加工部2の構成要素である場合、レーザコントローラ5を介した制御が行われる。以下、図5のフローチャートで表された制御プログラムを、図6に示す具体例を参照しながら説明する。
以上詳細に説明したように、本実施の形態のレーザ加工システム1及び制御プログラムでは、レーザ光Lによるカラーマーキングが行われる際、レーザ光Lが走査されるに連れて、レーザ光Lの出力密度又はパワー密度が基準密度から徐々に小さくされ、被加工物Wの温度上昇が抑えられるため、レーザ光Lの照射によって被加工物Wの表面WAに生じる色のムラが低減する。
尚、本開示は、本実施形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
Claims (10)
- 被加工物にレーザ光を照射し、前記被加工物の表面を酸化により着色することが可能なレーザ加工システムであって、
前記レーザ光を出射するレーザ光出射部と、
前記レーザ光を走査する走査部と、
前記レーザ光出射部及び前記走査部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記被加工物の前記表面に対する加工領域に関する設定情報を取得して、前記加工領域を設定する第1設定処理と、
前記加工領域を塗り潰すための走査線を設定する第2設定処理と、
前記レーザ光の単位面積当たりの光強度である前記レーザ光の出力密度、又は前記加工領域の単位面積当たりの光強度である前記レーザ光のパワー密度に対する基準密度を設定する第3設定処理と、
前記走査部で前記レーザ光を前記走査線に従って走査しながら、前記レーザ光の前記出力密度又は前記パワー密度を前記基準密度から徐々に小さくするマーキング処理と、を実行し、
前記走査線は、所定方向に対して平行であると共に、前記所定方向とは直交する側において所定間隔を置いて並び、前記レーザ光が前記所定方向の上流側から下流側へ向かうように走査される複数の走査線で構成され、
前記複数の走査線では、前記所定方向の上流側にある走査開始端から、前記所定方向の下流側にある走査終了端に向かうに連れて、前記レーザ光の前記出力密度又は前記パワー密度が徐々に小さくなり、
前記複数の走査線のうち、互いに隣り合う一方の走査線と他方の走査線との間では、前記一方の走査線の前記走査終了端における前記レーザ光の前記出力密度又は前記パワー密度よりも、前記他方の走査線の前記走査開始端における前記レーザ光の前記出力密度又は前記パワー密度が大きいことを特徴とするレーザ加工システム。 - 被加工物にレーザ光を照射し、前記被加工物の表面を酸化により着色することが可能なレーザ加工システムであって、
前記レーザ光を出射するレーザ光出射部と、
前記レーザ光を走査する走査部と、
前記レーザ光出射部及び前記走査部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記被加工物の前記表面に対する加工領域に関する設定情報を取得して、前記加工領域を設定する第1設定処理と、
前記加工領域を塗り潰すための走査線を設定する第2設定処理と、
前記レーザ光の単位面積当たりの光強度である前記レーザ光の出力密度、又は前記加工領域の単位面積当たりの光強度である前記レーザ光のパワー密度に対する基準密度を設定する第3設定処理と、
前記走査部で前記レーザ光を前記走査線に従って走査しながら、前記レーザ光の前記出力密度又は前記パワー密度を前記基準密度から徐々に小さくするマーキング処理と、を実行し、
前記走査線は、所定方向に対して平行であると共に、前記レーザ光が前記所定方向へ向かうように走査される複数の第1走査線で構成され、
前記所定方向に対して平行であると共に、前記所定方向とは直交する側において前記複数の第1走査線とは交互に所定間隔を置いて並び、前記レーザ光が前記所定方向とは反対の反対方向へ向かうように走査される複数の第2走査線が設定され、
前記複数の第1走査線では、前記所定方向へ向かうに連れて、前記レーザ光の前記出力密度又は前記パワー密度が徐々に小さくなる一方、前記複数の第2走査線では、前記反対方向へ向かうに連れて、前記レーザ光の前記出力密度又は前記パワー密度が徐々に大きくなることを特徴とするレーザ加工システム。 - 前記制御部は、前記マーキング処理において、前記レーザ光出射部から出射される前記レーザ光の出力を徐々に低下させることによって、前記レーザ光の前記出力密度又は前記パワー密度を徐々に小さくすることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のレーザ加工システム。
- 前記制御部は、前記マーキング処理において、前記レーザ光出射部から出射される前記レーザ光の周波数を徐々に低下させることによって、前記レーザ光の前記出力密度又は前記パワー密度を徐々に小さくすることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のレーザ加工システム。
- 前記制御部は、前記マーキング処理において、前記走査部による前記レーザ光の走査速度を徐々に増加させることによって、前記レーザ光の前記出力密度又は前記パワー密度を徐々に小さくすることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のレーザ加工システム。
- 前記所定間隔は、複数の前記走査線のうち前記レーザ光が最初に走査される一の走査線から離れるに連れて大きく設定されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のレーザ加工システム。
- 前記被加工物の前記表面に着ける色に関する情報を色情報として受け付ける入力部と、
前記色と前記基準密度とが対応付けられたデータテーブルを記憶した記憶部と、を備え、
前記制御部は、前記第3設定処理において、前記色情報と前記データテーブルとに基づいて前記基準密度を設定することを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか一つに記載のレーザ加工システム。 - 前記入力部では、前記被加工物の種類に関する情報を種類情報として受け付け、
前記データテーブルでは、前記種類が前記色及び前記基準密度に対応付けられ、
前記制御部は、前記第3設定処理において、前記種類情報と前記色情報と前記データテーブルとに基づいて前記基準密度を設定することを特徴とする請求項7に記載のレーザ加工システム。 - 被加工物にレーザ光を照射し、前記被加工物の表面を酸化により着色することが可能であり、前記レーザ光を出射するレーザ光出射部と、前記レーザ光を走査する走査部と、を備えたレーザ加工システムに、
前記被加工物の前記表面に対する加工領域に関する設定情報を取得して、前記加工領域を設定する第1設定ステップと、
前記加工領域を塗り潰すための走査線を設定する第2設定ステップと、
前記レーザ光の単位面積当たりの光強度である前記レーザ光の出力密度、又は前記加工領域の単位面積当たりの光強度である前記レーザ光のパワー密度に対する基準密度を設定する第3設定ステップと、
前記走査部で前記レーザ光を前記走査線に従って走査しながら、前記レーザ光の前記出力密度又は前記パワー密度を前記基準密度から徐々に小さくするマーキングステップと、
を実行させるための加工データを作成し、
前記走査線は、所定方向に対して平行であると共に、前記所定方向とは直交する側において所定間隔を置いて並び、前記レーザ光が前記所定方向の上流側から下流側へ向かうように走査される複数の走査線で構成され、
前記複数の走査線では、前記所定方向の上流側にある走査開始端から、前記所定方向の下流側にある走査終了端に向かうに連れて、前記レーザ光の前記出力密度又は前記パワー密度が徐々に小さくなり、
前記複数の走査線のうち、互いに隣り合う一方の走査線と他方の走査線との間では、前記一方の走査線の前記走査終了端における前記レーザ光の前記出力密度又は前記パワー密度よりも、前記他方の走査線の前記走査開始端における前記レーザ光の前記出力密度又は前記パワー密度が大きいことを特徴とする制御プログラム。 - 被加工物にレーザ光を照射し、前記被加工物の表面を酸化により着色することが可能であり、前記レーザ光を出射するレーザ光出射部と、前記レーザ光を走査する走査部と、を備えたレーザ加工システムに、
前記被加工物の前記表面に対する加工領域に関する設定情報を取得して、前記加工領域を設定する第1設定ステップと、
前記加工領域を塗り潰すための走査線を設定する第2設定ステップと、
前記レーザ光の単位面積当たりの光強度である前記レーザ光の出力密度、又は前記加工領域の単位面積当たりの光強度である前記レーザ光のパワー密度に対する基準密度を設定する第3設定ステップと、
前記走査部で前記レーザ光を前記走査線に従って走査しながら、前記レーザ光の前記出力密度又は前記パワー密度を前記基準密度から徐々に小さくするマーキングステップと、
を実行させるための加工データを作成し、
前記走査線は、所定方向に対して平行であると共に、前記レーザ光が前記所定方向へ向かうように走査される複数の第1走査線で構成され、
前記所定方向に対して平行であると共に、前記所定方向とは直交する側において前記複数の第1走査線とは交互に所定間隔を置いて並び、前記レーザ光が前記所定方向とは反対の反対方向へ向かうように走査される複数の第2走査線が設定され、
前記複数の第1走査線では、前記所定方向へ向かうに連れて、前記レーザ光の前記出力密度又は前記パワー密度が徐々に小さくなる一方、前記複数の第2走査線では、前記反対方向へ向かうに連れて、前記レーザ光の前記出力密度又は前記パワー密度が徐々に大きくなることを特徴とする制御プログラム。
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